现在的工业生产和人民生活中产生了越来越多的废水、污水, 人们将其排入河流, 造成河流、江河的污染。随着被污染的水源不断增加, 人们对水的需求量也在不断上升, 逐渐面临着水资源枯竭和短缺的现象, 尤其是当发生自然灾害时更是需要将污水处理成干净的可饮用的水。所以说水资源的净化是一个十分实际的课题。当前主要采用的净水原理是膜分离技术, 对江河湖海中的水资源进行处理, 使其中的有害成分和重金属元素被过滤掉, 剩下人类可以摄入的部分供人类使用。这种处理设备系统工艺比较复杂, 而且大多数都是带电设备, 在处理水时不能够保证安全性。为了解决这一问题, 同时提高水资源的处理效率和自动化程度, 人类开发了PLC控制系统对其进行控制, 而且能够证明这是最佳选择。
1 水处理系统原理
通常意义上的水处理就是在水源地的水进入到处理系统时, 经过加药——MF法水处理——紫外线消毒处理——可饮用生活用水。在这个过程中, 如果经过微滤膜法处理后的水电导率比一千毫克每升还要大时, 就需要进行淡化处理, 淡化处理一般用渗透膜法进行, 也称为RO膜法。RO膜法和MF膜法处理的过程都又由两部分组成:正常制水、反冲清洗。
2 PLC配置
因为净化水在多个场合都会被用到, 所以人们要求其操作十分简单方便。PLC控制系统就能够满足这一要求, 下位机PLC控制系统被应用于水处理。这篇文章中我们贝加莱公司的下位机power papel pp35 PLC为例, 来简述PLC的工作流程。下位机PLC通过人机交互界面进行通信, 其中包含着十分紧凑和智能的中小型高密度元件。在处理复杂应用的方案时可以调用数字量I/O显示单元, 以及PCC单元, 而且必要时设备还可以扩展为模块化, 提供图案分辨率高达QVGA的图形及相应的文本显示。贝加莱公司的这项控制技术包括标准的操作系统, 从显示终端——集成控制技术——传动技术。这项控制系统中包含两种接口:CAN总线接口和RS232接口, 其中前者用来远程控制I/O扩展和控制与其他通信系统的通信, 后者用来变成PLC系统。
3 PLC控制系统编程和控制说明
3.1 PLC控制系统编程
程序师采用Automation Studio软件进行PLC的编程, 具体到水处理的各项工艺中, PLC会采用模块化结构, 将子程序的概念应用到PLC的编程中去, 这样做的目的有以下几点:①增强程序的可读性;②使PLC的扫描周期缩短, 有利于现场的调试工作;③便于采用步进程序来进行过滤、反冲洗、淡化和加药等顺序的逻辑控制。
3.2 控制流程说明
多功能净水车中包含了多项净水流程, 包括以下几种:①MF膜法清洗;②RO膜法保养;③淡化运行;④净化运行;⑤停机等, 而且净水车为了便于控制, 还在每个功能上安装了对应的按钮用以控制。接下来我们以净水功能为例, 对PLC在水的净化过程中所起到的作用以及PLC对制水工艺流程的把控。PLC制水工艺中包括以下几个设备:管路中的两个真空罐、一个电磁阀、一个气动阀、一个调节阀、一个加药泵、一个潜水泵、一个空压机和一套紫外线消毒设备等。PLC控制的制水过程中, 最主要的操作就是不断调节开关阀门, 主要以电磁阀和气动阀的开关变换为主, 调节水流的走向, 使水流流到不同的管道中进行不同的净化过程, 最后得以净化。下面我们对其进行说明。整个净水流程在PLC的控制下运行, 下面我们对其进行简单说明:
第一步:开启真空罐一、紫外线消毒设备、药液箱 (即加药泵) 附近的调节阀、活性碳过滤器, 使调节阀、气动阀和电磁阀自动联通;
第二步:开启潜水泵, 打开排污口, 将连接着第二个真空罐的管道阀门关闭, 在第一个真空罐中储水, 并且进行液面监测;
第三步:通过液面监测, 一旦监测到液面较高时, 暂停五秒钟将排污口关闭, 随机缓慢关闭连同真空罐和出水口之间的调节阀, 监测PT1或FT1;
第四步:当监测到的FT1值达到三千升每小时, 或者PT1值达到0.3PAa时, 就可以开启紫外线消毒设备进行消毒, 其中只要FT1和PT1任意一个达到既定值即触动了停止调节阀的条件;
第五步:上面的程序走完15分钟左右的时候, 对第一个真空罐进行清洗, 切换管道, 连接活性碳KDF过滤器、紫外消毒设备、药液箱和第一个真空罐, 再将其与第二个真空罐连接, 同时打开第一个真空罐和排污口、空压机之间的管道;
第六步:空压机启动后, 第二个真空罐和第一个真空罐会经历相同的制水过程, 第一个真空罐将会被清洗。十五秒后第一个真空罐水位到达低液位时空压机停止运作, 与排污口之间的连接也被关闭, 如此进行循环往复的工作。
4 结语
本文中, 我们通过对车间水处理方法——膜法处理水进行了解, 我们选择了PLC方法进行硬件的编程和系统的分布, 可以实现净水系统的自动控制系统, 还保证了这一过程中引用水的可靠、安全。经过实践验证, 这套PLC处理系统也取得了良好的经济效益和社会效益。
摘要：PLC意为可编程的自控控制器, 可编程控制控制器有很多种类, 现在有越来越多的可编程自控控制器被人们使用在非常多的方面, 比如净水系统和过滤系统中等。在这篇文章中我们会给大家介绍一种应用于净化水处理系统中的控制处理器, 这种处理器经过验证, 证明它的控制设计和过程在实践中有令人满意的表现。
关键词：自动控制,PLC,水处理,应用
参考文献
[1] 袁乐.PLC在工厂水处理中的应用[J].现代制造, 2012 (3) :89-90.
[3] 舒泉.施耐德Quantum PLC在水处理系统中的应用[J].电气工程应用, 2010 (4) :24-26.